一种安全计算机平台的供电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种安全计算机平台的供电系统，包括板卡，在所述的板卡上设置了电压转换模块、冗余切换模块、可选配的输入保护模块和可选配的输出保护模块，所述的电压转换模块转换外接电源并将转化后的电压输出至冗余切换模块，由冗余切换模块向安全计算机平台供电，在所述的电压转换模块与冗余切换模块之间连接有输出保护模块，在每路电源与电压转换模块之间设有输入保护模块，板卡上设有插槽，所述的电压转换模块、输入保护模块、输出保护模块和冗余切换模块安插在板卡的插槽上。本实用新型根据安全计算机平台所处环境不同选择不同的保护模块，消除干扰信号，并且模块可根据所需的环境不同进行更换，降低了设备维护成本。
【专利说明】一种安全计算机平台的供电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于轨道交通的安全计算机平台的供电系统。
【背景技术】
[0002]轨道交通安全计算机平台的供电系统为安全计算机平台的一个重要组成部分，安全计算机平台的供电系统通常包括有电压转换模块和冗余切换模块，通过电压转换模块转换接入的电源电压，并通过冗余切换模块进行冗余判断后输出至安全计算机平台，在输入端和输出端受到雷击、浪涌、高压等因素影响时，造成安全计算机平台的供电不可靠，并且在严重时会导致安全计算机平台的崩溃，导致地铁、火车等在运行时控制信号失效，造成安全事故。由于板卡体积有限，通常情况下只能简化板卡上的一些非必须的模块，而在进行简化设计时，往往无法在输入端和输出端设置比较完善的保护模块，这样势必会降低供电系统的质量，并且设置在板卡上的电路设计集成固化，在实际使用过程中，无法根据实际使用环境选择相应的适用电路模块，所以在板卡上有一个电路模块损坏时就需要将整块板卡进行更换，导致设备维护成本上升。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的问题是提供一种安全计算机平台的供电系统，根据安全计算机平台所处环境的不同选择不同的输入保护模块和输出保护模块，消除干扰信号，保证安全计算机平台的正常供电，确保地铁、火车等在运行时控制信号的正常，并且模块可根据所需的环境不同进行更换，降低了设备维护成本。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种安全计算机平台的供电系统，包括板卡，在所述的板卡上设置了电压转换模块、冗余切换模块、可选配的输入保护模块和可选配的输出保护模块，所述的电压转换模块转换外接电源并将转化后的电压输出至冗余切换模块，由冗余切换模块向安全计算机平台供电，在所述的电压转换模块与冗余切换模块之间连接有输出保护模块，在每路电源与电压转换模块之间设有输入保护模块，板卡上设有插槽，所述的电压转换模块、输入保护模块、输出保护模块和冗余切换模块安插在板卡的插槽上。
[0005]优选的，在插槽的每个槽位上插接有直角连接器，所述的可选配的输入保护模块、输出保护模块、电压转换模块与冗余切换模块插接在直角连接器上。
[0006]优选的，所述的可选配的输出保护模块为限流模块或EMC模块。
[0007]优选的，所述的输入保护模块为防雷模块或瞬态抑制模块或电压暂降持续模块或过压抑制模块。
[0008]优选的，所述的电压转换模块、输入保护模块、输出保护模块和冗余切换模块组成一个供电子系统，每个子系统包括两个外部电源，分别为电源一和电源二，每个外部电源分别连接一个电压转换模块，电压转换模块连接输入保护电路，输入保护电路连接冗余切换模块，冗余切换模块连接输出保护模块。
[0009]优选的，所述的供电子系统有三个，每个供电子系统中的电压转换模块、冗余切换模块、输入保护模块与输出保护模块均连接至外部监控中心的电源在线检测和通讯模块，所述的电源在线检测和通讯模块连接风扇。
[0010]优选的，所述的输入保护模块、输出保护模块、电压转换模块与冗余切换模块插接在所述板卡插槽对应的槽位上，所述板卡的背部设有一块背板，所述的背板连接电源为所述的各个模块供电。
[0011]采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点:
[0012]本实用新型通过可选配的输入保护模块和可选配的输出保护模块避免供电系统受到信号的干扰，保证安全计算机平台的正常供电。所有的模块插接在板卡的插槽，通过模块化的设计，方便板卡的布局优化，使用方便，可根据实际的使用环境更换不同功用的输入保护模块和输出保护模块，并且模块更换方便，节能环保。通过直角连接器将模块连接在板卡上，模块可按照工程师的需求进行改变，使得板卡的布局设计更为容易。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0014]图1为本实用新型各个功能模块电路单板与板卡连接示意图；
[0015]图2为本实用新型供电子系统结构构成示意图；
[0016]图3为由本实用新型供电子系统组成的三取二供电系统连线示意图。
【具体实施方式】
[0017]如图1和图2所示，一种安全计算机平台的供电系统，包括板卡2，在所述的板卡2上设置了电压转换模块、冗余切换模块、可选配的输入保护模块和可选配的输出保护模块，所述的电压转换模块转换外接电源，即220V市电或110伏直流电压，并将转化后的电压输出至冗余切换模块，由冗余切换模块向安全计算机平台供电，在所述的电压转换模块与冗余切换模块之间连接有输出保护模块，所述的电压转换模块、输入保护模块、输出保护模块和冗余切换模块组成一个供电子系统1，在每个供电子系统I中至少有两路电源，图2中包括有电源一和电源二，在每路电源与电压转换模块之间设有输入保护模块，板卡2上设有插槽，所述的电压转换模块、输入保护模块、输出保护模块和冗余切换模块安插在板卡2的插槽上。所述的电压转换模块、输入保护模块、输出保护模块和冗余切换模块均是模块化设计的功能模块电路单板，上述的各个模块可以分开独立设计，并且根据实际环境需要进行个性化的灵活配置，在实际应用到本实施例中时，可以根据需要选择相应的模块，并直接插接到所述的板块上即可。所述的输出保护模块为限流模块或EMC模块。所述的输入保护模块为防雷模块或瞬态抑制模块或电压暂降持续模块或过压抑制模块。根据输入端和输出端具体使用环境的不同进行选择。例如，在雷电较多的高山地带，雷击的高压是造成设备损坏的主要因素，防雷模块通过使用专用的防雷器件和电路以及采用接地、等电位连接、电池屏蔽等方法来保护设备免遭沿电源线路侵入的雷击过电压造成的损害，因此可选择防雷模块作为输入模块。本实施例中板卡2可以作为一个通用的部件应用到安全计算机平台的供电系统中，如此可以对安全计算机平台的供电系统的设计进行分工处理，同时在维护时也只需要更换出现问题的模块即可，可以节约维护成本。
[0018]为优化板卡2的设计，缩小板卡2的体积，作为一种优选实施方式，在插槽的每个槽位上插接有直角连接器4，所述的输入保护模块、输出保护模块、电压转换模块与冗余切换模块插接在插槽对应槽位的直角连接器4上，具体参见图1。所述的直角连接器4可改变所述的输入保护模块、输出保护模块、电压转换模块与冗余切换模块这些功能模块电路单板与板卡2的连接位置和连接的角度。例如功能模块电路单板可纵向也可以横向插接在直角连接器4上，根据工程师在具体进行板卡2布局设计时的需要对功能模块单板的位置放置和连接角度进行设计，缩小了板卡2的体积。
[0019]结合图2，所述的电压转换模块、输入保护模块、输出保护模块和冗余切换模块组成一个供电子系统I，每个子系统包括两个外部电源，分别为电源一和电源二，每个外部电源分别连接一个电压转换模块，电压转换模块连接输入保护电路，输入保护电路连接冗余切换模块，冗余切换模块连接输出保护模块。通过二取一的冗余方式通过供电子系统对轨道交通安全计算机进行供电，在有一路供电发生故障时，通过二取一方式进行判断照样完成供电子系统的正常供电，保证安全计算机的正常工作。
[0020]结合图2和图3，在现有技术中，轨道交通的安全计算机平台的供电系统主要通过三取二冗余架构进行供电系统的供电控制。三取二冗余指的是由三个功能相同的模块组成。在三个模块的输入输出上加一个表决器。只要三个模块中的任何两个输出一致，表决器的输出就是该两个模块的输出的“与”函数。这样，三个模块即使有一个发生故障整个系统也可以正常工作。由三个所述的供电子系统I组成一个安全计算机的供电系统，每个供电子系统I中的电压转换模块、冗余切换模块、输入保护模块与输出保护模块均连接至外部监控中心的电源在线检测和通讯模块，所述的电源在线检测和通讯模块连接风扇。如图3所示，供电子系统一由电源一和电源二输入电源并将电压输出至安全计算机平台一；供电子系统二由电源三和电源四输入电源并将电压输出至安全计算机平台二；供电子系统三由电源五和电源六输入电源并将电压输出至安全计算机平台三。这样即使有一个供电子系统发生故障也不会影响对安全计算机平台的正常供电，不会影响安全计算机平台的正常工作。电源在线检测和通讯模块检测所述的四个功能模块电路单板的电压、电流以及温度信号，并且通过监控中心的上位机显示界面显示，工作人员可以通过监控中心的上位机显示界面进行监测。在电源在线检测和通讯模块检测到各个功能模块电路单板的温度过高时控制风扇打开，通过风扇吹风降低温度。三个系统中具有相同功能的模块可采用不同型号的芯片，这样可避免共因耦合造成的干扰影响。所述的共因耦合指由特定的单一事件或起因导致两个或多个构筑物、系统或部件失效的故障。
[0021]见图1，所述的输入保护模块、输出保护模块、电压转换模块与冗余切换模块插接在所述板卡2插槽对应的槽位上，所述板卡2的背部设有一块背板3，所述的背板3连接电源为所述的各个模块供电。所述的插槽可以只有一条，模块插接插槽的固定的槽位上，连接方便，并且不易错接，并且在更换模块时也方便。
[0022]除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型所附权利要求所定义的范围。
【权利要求】
1.一种安全计算机平台的供电系统，包括板卡(2)，在所述的板卡(2)上设置了电压转换模块、冗余切换模块、可选配的输入保护模块和可选配的输出保护模块，所述的电压转换模块转换外接电源并将转化后的电压输出至冗余切换模块，由冗余切换模块向安全计算机平台供电，在所述的电压转换模块与冗余切换模块之间连接有输出保护模块，在每路电源与电压转换模块之间设有输入保护模块，其特征在于:板卡(2)上设有插槽，所述的电压转换模块、输入保护模块、输出保护模块和冗余切换模块安插在板卡(2)的插槽上。
2.根据权利要求1所述的安全计算机平台的供电系统，其特征在于:在插槽的每个槽位上插接有直角连接器(4)，所述的输入保护模块、输出保护模块、电压转换模块与冗余切换模块插接在直角连接器(4)上。
3.根据权利要求1所述的安全计算机平台的供电系统，其特征在于:所述的可选配的输出保护模块为限流模块或EMC模块。
4.根据权利要求1或3所述的安全计算机平台的供电系统，其特征在于:所述的可选配的输入保护模块为防雷模块或瞬态抑制模块或电压暂降持续模块或过压抑制模块。
5.根据权利要求4所述的安全计算机平台的供电系统，其特征在于:所述的电压转换模块、输入保护模块、输出保护模块和冗余切换模块组成一个供电子系统(I)，每个子系统包括两个外部电源，分别为电源一和电源二，每个外部电源分别连接一个电压转换模块，电压转换模块连接输入保护电路，输入保护电路连接冗余切换模块，冗余切换模块连接输出保护模块。
6.根据权利要求5所述的安全计算机平台的供电系统，其特征在于:所述的供电子系统(I)有三个，每个供电子系统(I)中的电压转换模块、冗余切换模块、输入保护模块与输出保护模块均连接至外部的监控中心的电源在线检测和通讯模块，所述的电源在线检测和通讯模块连接风扇。
7.根据权利要求6所述的安全计算机平台的供电系统，其特征在于:所述的输入保护模块、输出保护模块、电压转换模块与冗余切换模块插接在所述板卡(2)插槽对应的槽位上，所述板卡(2)的背部设有一块背板(3)，所述的背板(3)连接电源为所述的各个模块供电。
【文档编号】G06F1/26GK203930679SQ201420213441
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】吕志锋, 徐钢 申请人:浙江众合机电股份有限公司